Question

18．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄（g）?2NO₂（g），随温度升高，混合气体的颜色变深．
回答下列问题：
（1）反应的△H＞0（填“＞”或“＜”） （1分）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示．在0～60s时段，反应速率v（N₂O₄）为0.001 mol•L^-1•s^-1；反应的平衡常数K为0.36．
（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c（N₂O₄）以0.0020mol•L^-1•s^-1的平均速率降低，经10s又达到平衡．则T＞100℃（填“＞”或“＜”）．
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半．平衡向逆（填“正反应”或“逆反应”）方向移动．

Answer 1

分析 （1）随温度升高，混合气体的颜色变深，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应；根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（N₂O₄），根据平衡浓度结合平衡常数的表达式计算；
（2）N₂O₄的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃；
（3）反应容器的容积减少一半，压强增大，根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向．

解答 解：（1）随温度的升高，混合气体的颜色变深，化学平衡向正反应方向移动，即△H＞0；0～60s时段，N₂O₄浓度变化为：0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，v（N₂O₄）=$\frac{0.06mol/L}{60s}$=0.001mol•L^-1•s^-1；K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{c（{N}_{2}{O}_{4}）}$=$\frac{（0.12mol/L）^{2}}{0.04mol/L}$=0.36mol/L，
故答案为：＞；0.001； 0.36；
（2）N₂O₄的浓度降低，平衡向正反应方向移动，由于正反应方向吸热，T＞100℃，故答案为：＞；
（3）反应容器的容积减少一半，压强增大，正反应方向气体体积增大，增大压强向着气体体积减小的方向移动，
故答案为：逆．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，主要把握化学平衡图象、影响平衡的因素、平衡常数影响因素、化学反应速率的计算等，题目难度不大．